PL212344B1 - Elastomeric composition intended for rubber products with increased resistance to aging and method for the preparation of this composition - Google Patents

Elastomeric composition intended for rubber products with increased resistance to aging and method for the preparation of this composition

Info

Publication number
PL212344B1
PL212344B1 PL391851A PL39185110A PL212344B1 PL 212344 B1 PL212344 B1 PL 212344B1 PL 391851 A PL391851 A PL 391851A PL 39185110 A PL39185110 A PL 39185110A PL 212344 B1 PL212344 B1 PL 212344B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
parts
weight
composition
silica
aging
Prior art date
Application number
PL391851A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL391851A1 (en
Inventor
Marian Zaborski
Anna Masek
Original Assignee
Politechnika Lodzka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Lodzka filed Critical Politechnika Lodzka
Priority to PL391851A priority Critical patent/PL212344B1/en
Publication of PL391851A1 publication Critical patent/PL391851A1/en
Publication of PL212344B1 publication Critical patent/PL212344B1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja elastomerowa z kauczuku etylenowo-propylenowego, przeznaczona na wyroby gumowe o podwyższonej odporności na starzenie i dobrych właściwościach wytrzymałościowych oraz sposób przygotowania tej kompozycji.The subject of the invention is an elastomer composition of ethylene-propylene rubber, intended for rubber products with increased aging resistance and good strength properties, and a method of preparing this composition.

Wiadomo, iż wprowadzenie do kompozycji elastomerowej składnika przeciwstarzeniowego zwiększa odporność wyrobów gumowych z tych kompozycji na procesy oksydacyjne. Substancje przeciwstarzeniowe winny wykazywać, między innymi, labilność oraz dobrą dyspersję w matrycy elastomerowej. Jako substancje przeciwstarzeniowe kompozytów elastomerowych proponuje się dotychczas aminy cykliczne, polifenole lub aminy aromatyczneIt is known that the inclusion of an anti-aging component in an elastomer composition increases the resistance of rubber articles from these compositions to oxidative processes. Anti-aging substances should show, inter alia, lability and good dispersion in the elastomer matrix. Until now, cyclic amines, polyphenols or aromatic amines have been proposed as anti-aging substances for elastomer composites.

Znana jest kompozycja elastomerowa na bazie kauczuku etylenowo-propylenowego, zawierająca na 100 części wagowych kauczuku 2 części wagowe substancji sieciującej w postaci nadtlenku dikumylu, 0,5 części wagowych koagenta sieciowania nadtlenkowego w postaci cyjanuranu triallilowego, 2 części wagowe dyspergatora w postaci bromku cetylotrimetyloamoniowego oraz do 30 części wagowych napełniacza w postaci krzemionki.There is known an elastomer composition based on ethylene-propylene rubber, containing, per 100 parts by weight of rubber, 2 parts by weight of dicumyl peroxide crosslinker, 0.5 parts by weight of triallyl cyanurate peroxide crosslinking coagent, 2 parts by weight of cetyltrimethylammonium bromide dispersant and 30 parts by weight of silica filler.

Kompozycje elastomerowe sporządza się w drodze zmieszania ich składników za pomocą walcarki stosując temperaturę walców 30 - 50°C, przy całkowitym czasie mieszania nie krótszym niż minut.The elastomer compositions are prepared by mixing their components on a rolling mill using a roll temperature of 30-50 ° C, with a total mixing time of not less than minutes.

Znane jest także stosowanie pochodnych flawonoidów jako substancji przeciwstarzeniowych w środkach spożywczych.It is also known to use flavonoid derivatives as anti-aging substances in foodstuffs.

Kompozycja elastomerowa na bazie kauczuku etylenowo-propylenowego, zawierająca na 100 części wagowych kauczuku 2 części wagowe substancji sieciującej w postaci nadtlenku dikumylu, 0,5 części wagowych koagenta sieciowania nadtlenkowego w postaci cyjanuranu triallilowego, 2 części wagowe dyspergatora w postaci bromku cetylotrimetyloamoniowego, a nadto krzemionkę, według wynalazku, zawiera krzemionkę strącaną zmodyfikowaną pochodną flawonoidu, korzystnie hesperydyną, hydroksymoryną lub ksantonem, użytą w ilości w ilości 0,8 - 7,0 części wagowych na 100 części wagowych krzemionki, przy czym stosuje się do 31 części wagowych modyfikowanej krzemionki na 100 części wagowych kauczuku.Elastomer composition based on ethylene-propylene rubber, containing, per 100 parts by weight of rubber, 2 parts by weight of dicumyl peroxide crosslinker, 0.5 parts by weight of triallyl cyanurate peroxide crosslinker, 2 parts by weight of cetyltrimethylammonium bromide dispersant and moreover silica , according to the invention, contains precipitated silica with a modified flavonoid derivative, preferably hesperidin, hydroxymorin or xanthon, used in an amount of 0.8-7.0 parts by weight per 100 parts by weight of silica, using up to 31 parts by weight of modified silica per 100 parts by weight of rubber.

Sposób przygotowania kompozycji elastomerowej o składzie jakościowym i ilościowym określonym wyżej, w drodze zmieszania jej składników za pomocą walcarki o temperaturze walców 30 - 50°C, przy całkowitym czasie mieszania nie krótszym niż 20 minut, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wpierw krzemionkę strącaną uciera się z pochodną flawonoidu, korzystnie w młynku kulowym w czasie 10-120 minut i następnie zmodyfikowaną krzemionkę miesza się z pozostałymi składnikami kompozycji.The method of preparing an elastomer composition with the qualitative and quantitative composition defined above, by mixing its components using a rolling mill with a roller temperature of 30-50 ° C, with a total mixing time of not less than 20 minutes, according to the invention is characterized in that the precipitated silica is first grated is mixed with the flavonoid derivative, preferably in a ball mill for 10-120 minutes, and then the modified silica is mixed with the remaining ingredients of the composition.

Kompozycja elastomerowa według wynalazku charakteryzuje się lepszą odpornością na starzenie, a nadto wyższą gęstością usieciowania i lepszymi właściwościami wytrzymałościowymi w porównaniu z konwencjonalnymi kompozycjami z kauczuku etylenowo-propylenowego. Mechaniczne naniesienie pochodnych flawonoidów na krzemionkę powoduje, iż pochodne flawonoidów podwyższające odporność kompozycji na starzenie są dobrze zdyspergowane w matrycy elastomerowej, a nadto zapewniona jest ich dostępność oraz migracja do miejsc, w których rozpoczynają się procesy oksydacyjne.The elastomer composition according to the invention is characterized by an improved aging resistance and, moreover, by a higher cross-link density and better strength properties as compared to conventional ethylene-propylene rubber compositions. Mechanical application of flavonoid derivatives to silica causes that the flavonoid derivatives increasing the resistance of the composition to aging are well dispersed in the elastomer matrix, and their availability and migration to the places where oxidative processes begin is ensured.

Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady.The following examples illustrate the subject matter of the invention.

P r z y k ł a d I.P r z x l a d I.

Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych.A composition with the composition in parts by weight was prepared.

kauczuk etylenowo-propylenowy - 100 części nadtlenek dikumylu - 2 części cyjanuran triallilowy - 0,5 części bromek cetylotrimetyloamoniowy - 2 części krzemionka strącana zmodyfikowana hydroksymoryną - 31 części.ethylene propylene rubber - 100 parts dicumyl peroxide - 2 parts triallyl cyanurate - 0.5 parts cetyltrimethylammonium bromide - 2 parts hydroxymorin modified precipitated silica - 31 parts.

W celu przygotowania kompozycji 30 części wagowych krzemionki strącanej utarto z 1 częścią wagową hydroksymoryny w młynku kulowym w czasie 30 minut, a następnie tak zmodyfikowaną krzemionkę zmieszano z pozostałymi składnikami kompozycji za pomocą walcarki o temperaturze walców 40°C w czasie 20 minut.To prepare the composition, 30 parts by weight of the precipitated silica was triturated with 1 part by weight of hydroxymorin in a ball mill for 30 minutes, and then the modified silica was mixed with the remaining ingredients of the composition on a rolling mill with a roller temperature of 40 ° C for 20 minutes.

Ze sporządzonej kompozycji zwulkanizowano próbki w temperaturze 160°C w czasie 30 minut.The samples were vulcanized from the prepared composition at the temperature of 160 ° C for 30 minutes.

PL 212 344 B1PL 212 344 B1

Zwulkanizowaną próbkę poddano działaniu powietrza o podwyższonej temperaturze (353 K) w ciągu 7 dni, po czym zbadano wytrzymałość na rozciąganie oraz gęstość usieciowania próbki. Inną zwulkanizowaną próbkę poddano starzeniu za pomocą promieniowania UV, w aparaturze UV 2000 firmy Atlas w czasie 120 godzin. Starzenie składało się z dwóch powtarzających się na przemian 2 segmentów: segmentu dziennego (natężenie promieniowania 0,7 W/m2, temperatura 60°C, czas trwania 8 godzin) i segmentu nocnego (brak promieniowania UV, temperatura 50°C, czas trwania 4 godziny). Następnie zbadano wytrzymałość na rozciąganie oraz gęstość usieciowania próbki po starzeniu za pomocą promieniowania UV.The vulcanized sample was exposed to air at elevated temperature (353 K) for 7 days, after which the tensile strength and cross-link density of the sample were tested. Another cured sample was aged by UV radiation in an Atlas UV 2000 apparatus for 120 hours. Aging consisted of two alternately repeated 2 segments: the day segment (radiation intensity 0.7 W / m 2 , temperature 60 ° C, duration 8 hours) and the night segment (no UV radiation, temperature 50 ° C, duration 4 hours). Then, the tensile strength and the cross-link density of the sample after aging with UV radiation were tested.

Równocześnie dla celów porównawczych przygotowano kompozycję o składzie;At the same time, for comparative purposes, a composition with the following composition was prepared;

kauczuk etylenowo-propylenowy - 100 części nadtlenek dikumylu - 2 części cyjanuran triallilowy - 0,5 części bromek cetylotrimetyloamoniowy - - 2 części krzemionka strącana (niemodyfikowana) - 30 części.ethylene-propylene rubber - 100 parts dicumyl peroxide - 2 parts triallyl cyanurate - 0.5 parts cetyltrimethylammonium bromide - - 2 parts precipitated silica (unmodified) - 30 parts.

Kompozycję przygotowano w drodze zmieszania jej składników za pomocą walcarki o temperaturze walców 40°C w czasie 20 minut.The composition was prepared by mixing its components on a rolling mill with a roller temperature of 40 ° C for 20 minutes.

Ze sporządzonej kompozycji zwulkanizowano próbki w temperaturze 160°C w czasie 30 minut. Jedną zwulkanizowaną próbkę poddano działaniu powietrza o podwyższonej temperaturze (353 K) w ciągu 7 dni, po czym zbadano wytrzymałość na rozciąganie oraz gęstość usieciowania próbki. Inną zwulkanizowaną próbkę poddano starzeniu za pomocą promieniowania UV postępując analogicznie jak w przypadku próbki ze zmodyfikowaną krzemionką, po czym zbadano wytrzymałość na rozciąganie oraz gęstość usieciowania próbki.The samples were vulcanized from the prepared composition at the temperature of 160 ° C for 30 minutes. One cured sample was exposed to air at elevated temperature (353 K) for 7 days, after which the tensile strength and cross-link density of the sample were tested. Another cured sample was aged by UV radiation in the same way as in the case of the modified silica sample, and the tensile strength and cross-link density of the sample were examined.

P r z y k ł a d IIP r z x l a d II

Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych;A composition was prepared with the composition in parts by weight;

kauczuk etylenowo-propylenowy - 100 części nadtlenek dikumylu - 2 części cyjanuran triallilowy - 0,5 części bromek cetylotrimetyloamoniowy - 2 części krzemionka strącana zmodyfikowana hesperydyną - 31 części.ethylene propylene rubber - 100 parts dicumyl peroxide - 2 parts triallyl cyanurate - 0.5 parts cetyltrimethylammonium bromide - 2 parts hesperidin modified precipitated silica - 31 parts.

W celu przygotowania kompozycji 30 części wagowych krzemionki strącanej utarto z 1 częścią wagową hesperydyny w młynku kulowym w czasie 30 minut, a następnie tak zmodyfikowaną krzemionkę zmieszano z pozostałymi składnikami kompozycji za pomocą walcarki o temperaturze walców 40°C w czasie 20 minut.To prepare the composition, 30 parts by weight of precipitated silica was ground with 1 part by weight of hesperidin in a ball mill for 30 minutes, and then the modified silica was mixed with the remaining ingredients of the composition on a rolling mill with a roller temperature of 40 ° C for 20 minutes.

Ze sporządzonej kompozycji zwulkanizowano próbki w temperaturze 160°C w czasie 30 minut.The samples were vulcanized from the prepared composition at the temperature of 160 ° C for 30 minutes.

Jedną próbkę poddano działaniu powietrza o temperaturze 353 K w ciągu 7 dni, po czym zbadano wytrzymałość na rozciąganie oraz gęstość usieciowania próbki. Inną próbkę poddano starzeniu za pomocą promieniowania UV postępując analogicznie jak w przykładzie I, po czym zbadano wytrzymałość na rozciąganie oraz gęstość usieciowania próbki.One sample was exposed to air at 353 K for 7 days, after which the tensile strength and cross-link density of the sample were tested. Another sample was aged by UV radiation in the same way as in Example 1, and the tensile strength and cross-link density of the sample were examined.

P r z y k ł a d III.P r x l a d III.

Przygotowano kompozycję o składzie w częściach wagowych:A composition was prepared with the composition in parts by weight:

kauczuk etylenowo-propylenowy - 100 części nadtlenek dikumylu - 2 części cyjanuran triallilowy - 0,5 części bromek cetylotrimetyloamoniowy - 2 części krzemionka strącana zmodyfikowana ksantonem - 31 części.ethylene propylene rubber - 100 parts dicumyl peroxide - 2 parts triallyl cyanurate - 0.5 parts cetyltrimethylammonium bromide - 2 parts xanthone modified precipitated silica - 31 parts.

W celu przygotowania kompozycji 30 części wagowych krzemionki strącanej utarto z 1 częścią wagową ksantonu w młynku kulowym w czasie 30 minut, a następnie tak zmodyfikowaną krzemionkę zmieszano z pozostałymi składnikami kompozycji za pomocą walcarki o temperaturze walców 40°C w czasie 20 minut.To prepare the composition, 30 parts by weight of precipitated silica was triturated with 1 part by weight of xanthon in a ball mill for 30 minutes, and then the modified silica was mixed with the remaining ingredients of the composition on a rolling mill with a roller temperature of 40 ° C for 20 minutes.

Dalej postępowano jak w przykładzie II.The next step was as in example 2.

W tablicy 1 przedstawiono właściwości mechaniczne i gęstość usieciowania produktów wulkanizacji przygotowanych w przykładach I-III, przed procesami starzenia, w tablicy 2 właściwości mechaniczne i gęstość usieciowania produktów wulkanizacji przygotowanych w przykładach I-III po starzeniuTable 1 shows the mechanical properties and cross-link density of the vulcanization products prepared in Examples 1-3, before aging, and Table 2 shows the mechanical properties and cross-link density of the vulcanization products prepared in Examples 1-3 after aging.

PL 212 344 B1 za pomocą promieniowania UV, zaś w tablicy 3 właściwości mechaniczne i gęstość usieciowania produktów wulkanizacji przygotowanych w przykładach I-III po starzeniu w warunkach klimatycznych.By UV radiation, and in Table 3, the mechanical properties and the crosslinking density of the vulcanization products prepared in Examples 1-3 after aging under climatic conditions.

T a b l i c a 1T a b l i c a 1

Rodzaj kompozycji Type of composition Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] Tensile strength [MPa] Wydłużenie przy zerwaniu [%] Elongation at break [%] Gęstość usieciowania x 105 [mol/cm3]Cross-linking density x 10 5 [mol / cm 3 ] otrzymana w przykładzie I, (z krzemionką niezmodyfikowaną) obtained in example I, (with unmodified silica) 10,0 10.0 325 325 24 24 otrzymana w przykładzie I, (z krzemionką zmodyfikowaną) obtained in example I, (with modified silica) 8,93 8.93 297 297 46 46 otrzymana w przykładzie II obtained in example II 7,83 7.83 267 267 60 60 otrzymana w przykładzie III obtained in example III 9,67 9.67 595 595 50 50

T a b l i c a 2T a b l i c a 2

Rodzaj kompozycji Type of composition Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] Tensile strength [MPa] Wydłużenie przy zerwaniu [%] Elongation at break [%] Gęstość usieciowania x 105 [mol/cm3]Cross-linking density x 10 5 [mol / cm 3 ] otrzymana w przykładzie I, (z krzemionką niezmodyfikowaną) obtained in example I, (with unmodified silica) 7,00 7.00 97 97 26 26 otrzymana w przykładzie I, (z krzemionką zmodyfikowaną) obtained in example I, (with modified silica) 6,35 6.35 161 161 60 60 otrzymana w przykładzie II obtained in example II 6,72 6.72 115 115 71 71 otrzymana w przykładzie III obtained in example III 3,59 3.59 580 580 20 twenty

T a b l i c a 3T a b l i c a 3

Rodzaj kompozycji Type of composition Wytrzymałość na rozciąganie [MPa] Tensile strength [MPa] Wydłużenie przy zerwaniu [%] Elongation at break [%] Gęstość usieciowania x 105 [mol/cm3]Cross-linking density x 10 5 [mol / cm 3 ] otrzymana w przykładzie I, (z krzemionką niezmodyfikowaną) obtained in example I, (with unmodified silica) 7,50 7.50 150 150 25 25 otrzymana w przykładzie I, (z krzemionką zmodyfikowaną) obtained in example I, (with modified silica) 8,08 8.08 161 161 35 35 otrzymana w przykładzie II obtained in example II 8,06 8.06 158 158 37 37 otrzymana w przykładzie III obtained in example III 4,50 4.50 350 350 10 10

Zastrzeżenia patentowePatent claims

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowePatent claims 1. Kompozycja elastomerowa na bazie kauczuku etylenowo-propylenowego, zawierająca na 100 części wagowych kauczuku 2 części wagowe substancji sieciującej w postaci nadtlenku dikumylu, 0,5 części wagowych koagenta sieciowania nadtlenkowego w postaci cyjanuranu triallilowego, 2 części wagowe dyspergatora w postaci bromku cetylotrimetyloamoniowego, a nadto krzemionkę, znamienna tym, że zawiera krzemionkę strącaną zmodyfikowaną pochodną flawonoidu, korzystnie hesperydyną, hydroksymoryną lub ksantonem, użytą w ilości 0,8-7 części wagowych na 100 części wagowych krzemionki, przy czym stosuje się do 31 części wagowych modyfikowanej krzemionki na 100 części wagowych kauczuku.1.Elastomer composition based on ethylene-propylene rubber, containing, per 100 parts by weight of rubber, 2 parts by weight of dicumyl peroxide crosslinker, 0.5 parts by weight of triallyl cyanurate peroxide crosslinker, 2 parts by weight of cetyltrimethylammonium bromide dispersant, and in addition, silica, characterized in that the precipitated silica contains a modified derivative of a flavonoid, preferably hesperidin, hydroxymorin or xanthon, used in an amount of 0.8-7 parts by weight per 100 parts by weight of silica, using up to 31 parts by weight of modified silica per 100 parts rubber by weight. 2. Sposób przygotowania kompozycji elastomerowej o składzie jakościowym i ilościowym określonym zastrzeżeniem 1, w drodze zmieszania jej składników za pomocą walcarki o temperaturze walców 30 - 50°C, przy całkowitym czasie mieszania nie krótszym niż 20 minut, znamienny tym, że wpierw krzemionkę strącaną uciera się z pochodną flawonoidu, korzystnie w młynku kulowym w czasie 10-120 minut i następnie zmodyfikowaną krzemionkę miesza się z pozostałymi składnikami kompozycji.2. A method of preparing an elastomer composition with the qualitative and quantitative composition defined in claim 1, by mixing its components using a rolling mill with a roller temperature of 30 - 50 ° C, with a total mixing time of not less than 20 minutes, characterized in that first the precipitated silica is grated is mixed with the flavonoid derivative, preferably in a ball mill for 10-120 minutes, and then the modified silica is mixed with the remaining ingredients of the composition.
PL391851A 2010-07-15 2010-07-15 Elastomeric composition intended for rubber products with increased resistance to aging and method for the preparation of this composition PL212344B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391851A PL212344B1 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Elastomeric composition intended for rubber products with increased resistance to aging and method for the preparation of this composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL391851A PL212344B1 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Elastomeric composition intended for rubber products with increased resistance to aging and method for the preparation of this composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL391851A1 PL391851A1 (en) 2012-01-16
PL212344B1 true PL212344B1 (en) 2012-09-28

Family

ID=45510207

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL391851A PL212344B1 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Elastomeric composition intended for rubber products with increased resistance to aging and method for the preparation of this composition

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL212344B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL391851A1 (en) 2012-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11591460B2 (en) Radiation crosslinking EPDM composition and cable produced thereby
EP3375816B1 (en) Flame-retardant resin composition, metal cable using same, optical fiber cable, and molded article
JP3172224B2 (en) Elastomeric composition reinforced with fibrids and method for producing the same
Oujifard et al. Properties of red tilapia (Oreochromis niloticus) protein based film as affected by cryoprotectants
RU2535853C2 (en) Inhibitor of foam polyurethane scorching
Mahir et al. Tensile, swelling and thermal aging properties of mangosteen (Garcinia mangostana) peel powder filled natural rubber compounds
CN107815028B (en) Ethylene propylene rubber and preparation method thereof
Sundhar et al. Polymer insulating materials and insulators for high voltage outdoor applications
PL221753B1 (en) Elastomer composition of ethylene-propylene rubber products, intended for having good strength and controlled degradability
PL242977B1 (en) An elastomer composition intended for polymer products with increased resistance to aging
PL213432B1 (en) Elastomeric composition intended for rubber products with increased resistance to ozone aging
PL226276B1 (en) Elastomeric composition, intended for the elastomer products with increased resistance to aging
AU2017336067A1 (en) Low emissions scorch inhibitor for polyurethane foam
KR20120041069A (en) Rubber composition and dynamic damper comprising the same
RU2015101271A (en) THERMOPLASTIC ELASTOMERIC COMPOSITION AND METHOD FOR PRODUCING IT
PL234165B1 (en) Elastomer composition, intended for polymer products with increased resistance to UV radiation action
PL222807B1 (en) Polymer composition intended for the polymer products with controlled degradability and good mechanical properties, from epoxidized natural rubber and polylactide
PL225134B1 (en) Elastomeric composition, intended for the products with increased resistance to climatic aging and UV radiation
US2830033A (en) Compounding chloroalkylidene bisphenols
CN106243671A (en) Kieselguhr louver and preparation method thereof
US2165623A (en) Method of preserving rubber and product thereof
US2930777A (en) Synergistic stabilizer compositions for rubber comprising an n-nitroso aromatic amine and an aliphatic monoamine
PL238199B1 (en) Coloured polymer composition of increased ultraviolet aging resistance
PL247814B1 (en) Elastomeric composition intended for polymer products with increased resistance to oxidation and photoaging
Niţuică et al. CURED ANTIBACTERIAL COMPOUND BASED ON SILICONE ELASTOMER REINFORCED WITH NANOPARTICLES